3.6 第4课时 焦耳定律
焦耳定律 经典课件

答案(1)550W (2)4Ω
A 110V
练习:一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动 机两端加220V电压时,通过电动机的电流是50A。 这台电动机每分钟所做的机械功有多少?
解:电动机消耗的电功率P电、 电动机的发热功率P热、 转化为机械能的功率P机。 三者之间遵从能量守恒定律,
即P电=P热+P机 由焦耳定律,
三、电热和热功率 1、电功和电热 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场对自由电
荷的电场力做功。(电能转化为其他形式的能)
W=UIt
电热: 电流通过导体产生的热量
(电能转化为内能的部分)
Q=I2Rt
2、电功率和热功率
电功率: 单位时间内电流做的功叫电功率
P=W/t=UI
热功率:单位时间内的发热量通常称为热功率
那么,产生的热量的多少与什么因素有关呢?
二、焦耳定律
1.内容:电流通过导体产生的热量跟电流I的
二次方成正比,跟体的电阻R及通电
时间t成正比
2.公式: Q=I2Rt
注意:各物理量的单位
(电能转化为内能的部分)
例题与练习
例题: 两个电热器的电阻之比为4︰3,通过相同 的电流,在相等的时间里产生的热量之比
第3节 焦耳定律
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过白炽灯
→电能转化为光能和内能
b、电流流过电炉
→电能转化为内能
c、电流流过电解槽
→电能转化为化学能和内能
d、电流流过电风扇
→电能转化为机械能和内能
一、电能
电流做功的实质是导体中的恒定电场对自 由电荷的电场力做功,这就是电功。
电场力对电荷做正功,电荷的电势能减少, 电势能(电能)转化为其他形式的能
焦耳定律PPT【16页】

课堂练习3:为了使电炉消耗的电功率减小到
原来的一半,应该采用的措施是( D )
A.使电流减半
B.电压减半
C.使电炉的电阻减半
D.使电压和电炉的电阻各减一半。
课堂练习4:课后习题
电能大部分转化为其它能,一小部分转化为热能
电功大于电热
W Q W其它
P电 P热 P其
例题:一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动机两端加 220V电压时,通过电动机的电流是50A。
(1)这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 效率为多少?
(2)某时电动机突然被卡住而停止转动,则此时的电动 机消耗的功率为多少?
W>Q
U>IR (欧姆定律不适用)
应该是W=E机+Q
1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的
如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I 2R
U2
R
P热
2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而 是难以避免的热能损失.例如电动机、给蓄电池充 电等
(1)特点: 电场力做功与路径无关,只取决于初末位置的电势差 (2)利用电势差求电功——WAB = qUAB
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU W=UIt
q=It
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉
→电能转化为热能
b、电流流过充电电池
3.6.3焦耳定律---电热器(教师版)

焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应(1)概念:电流通过各种导体时,会使导体的温度升高的现象。
(现实生活中一定存在)(2)实质:电能→内能。
2. 焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(2)公式: (3)影响因素a. 当电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
b. 当电阻、通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多。
c. 当电流与电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
(4)实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中(如图所示),两个密闭的透明容器中装有等量的空气。
(1)图甲中,两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ,U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少;通电10s ,观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同,这说明:电流产生的热量与 电阻大小有关。
t2R I Q(2)图乙中,通电20s,电阻丝a、b产生的热量之比Qa:Qb=4:1 。
(3)在图乙的实验中,若电阻丝c发生了断路,那么与断路前相比,电阻丝b的功率将变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时,电炉丝热得发红,而与其相连导线却几乎不发热”的现象。
例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R,将它接在电压为U的电路中时,在时间t内产生的热量为Q.使用一段时间后,将电热丝剪掉一小段,剩下一段的电阻值为0.5R.现将剩下的这段电热丝接入电路,则()CA.若仍将它接在电压为U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5QB.若仍将它接在电压为U的电路中,产生的热量为Q,所需时间为2tC.若将它接入电压为0.5U的电路中,在时间t内产生的热量为0.5QD.若将它接入另一电路,在时间t内产生的热量仍为Q,这个电路的电压为0.5U例3 证明证明:若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上,在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1,通过R2产生的热量为Q2,若将R1与R2串联,则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。
浙教版科学九年级上册3.6电能第4课时——焦耳定律

成正比,跟通电时间成正比。
思考
•电吹风工作时,消耗了1000J的电能,电流在电阻 线上产生热量等于1000J吗?
讨论:
•电功(W)与 电热(Q)的区别与联系
纯电阻用电器 W=Q
电功(W)
热量 Q=I2Rt
非纯电阻用电器 W>Q
其它形式能 W−Q
应用
•导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导线 并不很热?
•例题:一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在 5min内共产生多少热量?
• 设计实验:
电流通过导体时产生的热量与电阻的 关系要控制___________相等。
电流通过导体时产生的热量与电流的 关系要控制___________相等。
• 进行实验: 1.电流通过导体时产生的热量与电阻的关系
电流I/A
电阻/Ω
R1
R2
5
10
产生热量(多/少)
小结:在____相同时,电阻越大,电阻产生 的热量_____。
3.6电能第4课时—— 焦耳定律
电流的热效应
这些用 电器的共 同点?
电流通 过导体 时电能 转化成 内能
•导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红而导 线并不很热?说明什么?
• 提出问题:
电流通过导体时产生热的多少跟什么 因素有关?
• 猜想与假设:
电流通过导体时产生热的多少跟 ______________________因素有关。
2.电流通过导体时产生的热量与电流的关系
浙教版九年级科学上册3.6电能-焦耳定律课件

甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面 1、电热器:利用电流来加热的设备。
(2)电阻相同,通电时间相同,电流不同; 1、电热器:利用电流来加热的设备。 电功 电热,即 W Q
当通电时间、电流相同时,电阻越大电
流产生的热量越多。
现象:电流大,液柱的液面高。电流小,液柱的 液面低
结论:电阻和通电电流相同时,通电时间越长产生的热量越多
通电时间短液柱的液面升的低
电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的,所以通 假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收,在标准大 气压下 ____(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热至沸腾.
电流通过导体时,导体总是会发热的,这种现象叫做电流的热效应。
三、电热的利用和防止
1、电热器:利用电流来加热的设备。 主要部件:发热体(电阻率大、熔点高) 应用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化 器、电烙铁等等。 2、电热的防止:电视机后盖的散热窗、电脑 主机里面的小电风扇等等。
典型例题解析
【例1】用电炉烧水时,电炉丝热得发红,而跟电炉丝连接着
铜导线却不怎 么热,这是为什么? 电功 电热,即 W Q
定律,数字 表达式是_______.
由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得多,所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多.
电功 电热,即 W Q
(内1)产电【生流的相例热同量,通2之电】比时为间一_相__同_台_,电_;阻电不同动; 机正常工作时线圈两端的电压为380V,线圈
的电阻为2Ω ,通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时, 电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的,所以通过的电流是相同的,时间也是相同的,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,当两导体中
第4节焦耳定律完整版PPT课件

三、典例分析 例1.导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,1min产生的热量是多少?
解:R= 2Ω I=2A t=1min=60s Q=I2Rt =(2A)2×2Ω×60s =480J
第4节 焦耳定律
一、学习目标 1.知道电流的热效应。 2.知道焦耳定律,会探究电流的热效应与哪些因素有关。 3.知道电热的利用和防止。
二、问题导学 1.电流的热效应: 电流通过导体时 电 能转化成 内 能,这种现象叫做电流的热效应。
以下用电器把电能转化成什么能?
2.探究电热的多少与哪些因素有关? (1)探究电热与电阻的关系:
。
3.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方 成正比,跟 导体的 电阻 成正比,跟 通电时间 成正比。这个规律叫做焦耳定律。 焦耳定律公式: Q=I2Rt , 公式中Q表示 热量 ,单位 J(焦) ;
I 表示 电流 ,单位 A(安) ; R表示 电阻 ,单位 Ω (欧) ; t表示 通电时间 ,单位 S(秒) 。
∵电炉丝与导线是串联的 ∴I电炉丝=I导线 t电炉丝=t导线
R电炉丝>R导线
Q电炉丝>Q导线
Q=I2Rt
四、本课小结
1.电流的热效应:电流通过导体时 电 能转化成 内 能,这种现象叫做电流的热效应。
2.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟 电流的二次方 成正比,跟导体的 电阻 成正比,
跟 通电时间 成正比。这个规律叫做焦耳定律。
答: 1min产生的热量是480J。
例2.有“220V 1000W”的电炉,接在220V的电源上,该电炉每小时消耗的 电能是多少J?每小时产生的热量是多少J?
《焦耳定律》PPT课件

W UIt
电功:在一段电路中电场力所做的功,也就 是通常所说的电流所做的功,简称为电功.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
q=It
W=qU
W=U I t
单位是焦(J) 常用单位有千瓦时(kW· h).俗称“度”
1 kW ·h=3.6×106J
电功率:单位时间内电流所做的功
(1)电功率表示电流做功的快慢. (2)单位:在国际单位制中是瓦(W),
常用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW).
二、焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,
跟导体的电阻及通电时间成正比
热功率:单位时间内导体的发热量
电流做功的实质:
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路:只含有电热元件的电路(如白炽灯、 电炉、电烙铁;及转子被卡住的电动机).
非纯电阻电路:电路中含有在转动的电动机或 有在发生化学反应的电解槽的电路.
热功率为(
A.P
)
B.U2/r C.P2r/U2 D.P-P2r/U2
非纯电阻电路中计算电功率只能用P=UI,
热功率只能用P热=I2R 正确的是 (C)
W 电= W 热+ W 机
其中W电=UIt W热=I2R t
例3、微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3V
的电压时,通过电流为0.3A,此时电动机不转,当加在
对纯电阻电路: 电功=电热 电功率=热功率 对非纯电阻电路: 电功>电热 电功率>热功率
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 ( CD )
A. P I R
2
C.P UI
U B.P R W D.P t
2
例 2 .加在某台电动机上的电压是 U ,电动机消耗的电 功率为P,电动机线圈的电阻为r,则电动机线圈上消耗的
新版初中物理九年级全册《焦耳定律》学习要点精选PPT课件

(3)控制通电时间和电流不变,改变电阻的大小,研究
电5热/11/与2021电阻的关系
4
3、焦耳定律:
(1)内容:电流通过导体时产生的热量 与电流的平方成正比,与导体的电阻成 正比,与通电时间成正比。
(2)公式:Q=I2Rt 使用范围:任何电路
(3)推导公式:Q=U2t/R,Q=UIt
使用范围:纯电阻电路
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二、电热的利用和防止
1、电热的利:
焊接、熨斗熨衣服、电饭煲煮饭、烤箱烘烤食品
2、电热的防止:
(1)用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇, 可用来防止温度过高;
(2)电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热;
(3)电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相 连的扇叶还向散热片吹风,也是为了降温;
(4)计算机内也装有散热风扇降温;
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《焦耳定律》 学习要点
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一、焦耳定律 二、电热的利用和防止
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一、焦耳定律
1、电流的热效应:
电流通过导体时电能转化成内能, 这种现象叫做电流的热效应
2、探究电热的多少跟哪些因素有关 的方法:
(1)控制电流和电阻相同,研究电热与通电时间的关系
(2)控制通电时间和电阻不变,改变电流的大小,研究 电热与电流的关系
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【例 1】 下列不属于 利用电热的是 ( ) ... A.用电饭煲煮饭 B.用电熨斗熨衣服 C.用电烙铁焊接 D.在电视机外壳上开散热窗 【解析】 用电饭煲煮饭、用电熨斗熨衣服及用电烙铁焊 接都是将电能转化为内能,而电视机主要是将电能转化为 声能和光能的用电器,但有部分的电能转化为内能。在电 视机外壳上开散热窗,目的是为了把内能散发出去,防止 电视机过热,影响正常工作。 【答案】 D
2.焦耳定律的数学表达式:Q=I2Rt。
◆思考与讨论:电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种用电 器可以认为是将电能全部转化成内能? 在电吹风机内,实际上是电热丝和电动机并联,工作时电流做 功使电能转化为内能和机械能。而电熨斗内部是电热丝,可以认为 电熨斗能将电能全部转化成内能。 ◆思考与讨论:课本 117 页的例题还可以用什么方法来求解? (1)在加热状态下,开关 S 接通,电路中只接入电热丝 R2,因为 电流通过电饭锅时,电能全部转化为内能,所以可以利用电功公式 U2 U2 和欧姆定律推出的公式 Q= t 计算出电饭锅产生的热量 Q= t= R R (220伏)2 ×30×60 秒=1.584×106 焦。 55欧 (2)在保温的状态下, 开关 S 断开, 电阻 R1 与电热丝 R2 相串联, 电路中的总电阻 R=R1+R2=145 欧+55 欧=200 欧,电饭锅消耗 2 U2 (220伏) 的功率 P= R = =242 瓦。 200欧
目
标
导
引
知识技能目标
了解 了解 理解 应用
知识点及相关技能
实验探究影响电流热效应的因素 电流通过导体产生的热量跟电流大小、 导体电阻、通电时间的关系 焦耳定律 运用焦耳定律进行简单计算
课
本
导
电热器
学
要点1
1.电流通过各种导体时,会使导体的温度升高,这 种现象叫做电流的热效应。
2.从能量转化的观点来看:电流通过导体发热的过 程实质上是电能转化为内能的过程。
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3.电热器都是利用电流的热效应工作的。
◆思考与讨论:
❶还有哪些电器是利用电流的热效应工作的? 电炉、电烙铁、电磁炉、暖手宝等。
❷电流热效应有什么利与弊?
利:无污染、热效率高、方便控制和调节温度,如供 我们取暖、做饭等。 弊:在家庭电路中,由于长期的电流热效应,导线外 的绝缘层会加速老化,甚至会烧毁绝缘层而引发火灾;同 时,由于电流热效应,会影响家电的使用性能和寿命。
要点2
焦耳定律(Байду номын сангаас点、难点)
◆活动:研究电热跟哪些因素有关(装置见课本第 116 页 图 384) (1)两根电阻丝串联时,工作电流相等。加热后,相同时间 内,电阻越大的玻璃管中的煤油上升的高度越高。 (2)调节变阻器以增大电流,在与 (1)相同的时间内,任一 管中煤油的高度都变大。 结论:电流、通电时间一定时,电阻越大,电阻放出的热 量越多;电阻、通电时间一定时,电流越大,电阻放出的热量 越多。 1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方 成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
【答案】
66000 焦
63000 焦
重要提示
利用欧姆定律, 可推得电热的计算公式还有: Q=UIt、 U2 Q= R t。计算各种用电器工作时所产生的热量,公式 Q= 2 U I2Rt 是普遍适用的,而 Q=UIt、Q= R t 只适用于纯电阻 性用电器,如电炉等,此时 Q=W。对于非纯电阻性用电 器,如电动机等,Q<W。
【例 2】
一台直流电动机的线圈的电阻为 2 欧,在 220 伏
电压下正常工作时,通过线圈的电流为 5 安,那么该电动机 正常工作时,电流在 1 分钟内做的功为________,1 分钟内 电动机产生的机械能为________。 【解析】 电流通过电动机所做的功 W=UIt=220 伏× 5安
× 60 秒=66000 焦,1 分钟内电动机产生的热量 Q=I2Rt= (5 安)2× 2 欧× 60 秒=3000 焦,1 分钟内电动机产生的机械能 W1=W-Q=66000 焦-3000 焦=63000 焦。